PHILIPP LENARD

GANADOR DEL PREMIO NOBEL DE FÍSICAS EN 1905 POR SU TRABAJO EN LOS RAYOS CATÓDICOS


Biografía

Philipp Eduard Anton von Lenard, nació en Presburgo, Imperio Austríaco el 7 de junio de 1862 y murió en Messelhausen, en Alemania Occidental, el 20 de mayo de 1947, fue un físico húngaro nacionalizado alemán. Fue ganador del premio Nobel de Física en 1905 por sus investigaciones sobre los rayos catódicos y el descubrimiento de muchas de sus propiedades.

Lenard estudió Física en Budapest, Viena, Berlín y Heidelberg bajo la dirección de Bunsen, Helmholtz, Königsberger y Quincke, y obtuvo su doctorado en 1886 en la Universidad de Heidelberg. Durante muchos años trabajó como profesor y como ayudante de grandes físicos.

Sus investigaciones se basaron en gran parte alrededor de los rayos catódicos, que son aquellos que se producen en un electrodo inserto en un tubo de Crookes que contiene en su interior un gas altamente enrarecido. En el transcurso de sus experimentos situó una ventana de aluminio en su trayectoria, constatando que la radiación era capaz de atravesarla, por lo que dedujo, un tanto erróneamente, que se trataba de una radiación de naturaleza ondulatoria, es decir, radiación electromagnética.

Lo destacable de dicha investigación es que Lenard descubrió que los rayos catódicos eran capaces de atravesar la materia, y que la densidad de ésta se relacionaba directamente con la profundidad que la radiación penetraba. Y por estos estudios recibió el Premio Nobel de física en 1905.

Desarrollo de su historia

Desde principios del siglo XVIII se conocía un hecho curioso: al sacar la mayor parte del aire de un recipiente herméticamente cerrado usando una bomba de vacío, el comportamiento eléctrico dentro del recipiente cambiaba. Las chispas electrostáticas producidas con electrodos parecían alcanzar una mayor longitud que fuera del recipiente, siendo mayor cuanto más aire se sacaba de él.

Parecía claro que “algo” estaba siendo emitido por el polo negativo (el cátodo), y que ese “algo” se transmitía en línea recta en forma de rayos, pues si se interponía en su camino una lámina de metal con una cierta forma, dejaba una sombra detrás. Este “algo” recibió el nombre de rayos catódicos, propuesto por el alemán Eugen Goldstein en 1876.

Los rayos catódicos son un fenómeno generado cuando se produce una descarga eléctrica en un gas rarificado. Si se conduce una corriente eléctrica a través de un tubo de vidrio que contiene gas rarificado, aparecen ciertos fenómenos de radiación en el gas y alrededor de los cables o polos a través de los que circula la corriente. Estos fenómenos tienen distinta forma y naturaleza si el gas se rarifica aun más. Cuando la presión es suficientemente baja, se emiten rayos desde el polo negativo, llamado “cátodo”, que son invisibles al ojo humano pero que pueden observarse a través de ciertos efectos peculiares. Esto se debe al hecho de que, cuando estos rayos inciden sobre las paredes del tubo de vidrio, o en otros obstáculos en su camino, hacen que éstos brillen y son capaces de calentar hasta la incandescencia los objetos contra los que se dirigen. Como los rayos de la luz ordinaria, se propagan en línea recta, pero se diferencian de ellos en que pueden desviarse de su camino rectilíneo mediante un imán.

Las características generales de estos rayos catódicos se conocen desde hace mucho tiempo, aunque no con la profundidad suficiente como para discernir su verdadera naturaleza. En aquella época prevalecían dos conceptos básicamente diferentes. De acuerdo con uno de ellos, defendido principalmente por físicos alemanes, los rayos catódicos consistían, como los rayos de luz ordinaria, en un movimiento ondulatorio del éter. De acuerdo con el otro concepto, que era especialmente popular entre los físicos ingleses, los rayos catódicos consistían en partículas que eran emitidas por el cátodo y que tenían carga eléctrica negativa. La decisión a favor de una u otra de estas teorías requería de resultados experimentales. Estos experimentos, sin embargo, eran difíciles por el hecho de que estaban restringidos a los fenómenos en el interior del tubo, ya que los rayos terminaban en la pared de éste. La cuestión de si podían existir o no fuera del tubo no tenía respuesta.

Éstas eran las circunstancias prevalecientes cuando Lenard comenzó su trabajo con los rayos catódicos en 1893. En 1892, Hertz había descubierto ya, que los rayos catódicos eran capaces de atravesar el metal si se trataba de una capa suficientemente fina. Lenard empezó a experimentar, de forma que para el intento de sacar los rayos catódicos fuera del recipiente, empleó un tubo que no estaba hecho completamente de vidrio, sino que en un extremo terminaba en una lámina muy fina de aluminio. Cuando los rayos catódicos alcanzaron esta “ventana de aluminio” de Lenard, observó que la atravesaban y continuaban su camino por el aire fuera del tubo. Esto constituyó un descubrimiento con las consecuencias más profundas, sobre todo en lo que al estudio de los fenómenos de radiación se refiere.

Simplemente observando lo que sucedía cuando los rayos salían del tubo, Lenard comprobó dos características importantes: una, que los rayos catódicos eran invisibles al ojo humano y dos, que no sólo los rayos podían escapar del tubo, sino que eran capaces de atravesar el aire de la habitación hasta llegar a las sales de fósforo. Eso sí, no llegaban muy lejos, unos 10 cm de aire que eran suficientes para absorber los rayos completamente.

Lenard realizó experimentos sobre la absorción de los rayos catódicos con distintas sustancias, y llegó a una conclusión curiosa. Mientras que los materiales absorben o no radiaciones electromagnéticas con gran variabilidad, dependiendo de la sustancia y del tipo de radiación. En el caso de los rayos catódicos todas las sustancias se comportaban igual, cuanto más densa la sustancia, más absorbía y peor la atravesaban los rayos. Naturalmente, como en el caso de cualquier otra absorción, cuanto más espesor, más absorción se producía, pero lo único propio del material que influía en la absorción parecía ser la densidad. Finalmente, el resultado fue sorprendente, la única característica determinante era el peso de los materiales. Cualquier cosa con igual peso absorbía de manera idéntica, cualquier cosa más ligera absorbía menos, y siempre proporcionalmente al peso o la masa.

Lenard mantenía la idea sobre la naturaleza de los rayos catódicos como ondas de éter, como la luz. Esta hipótesis se vio reforzada, a ojos del físico, cuando hizo otro experimento en el que extrajo el aire de la habitación fuera del tubo. Cuanto menos aire había en la habitación, mejor se transmitían los rayos catódicos y cuando apenas había aire en la habitación los rayos la atravesaban sin problemas. La conclusión de Lenard fue, por tanto, que se trataba de “vibraciones del éter”. Existía otra posibilidad que también explicaba este comportamiento y era la hipótesis corpuscular de Thomson, pero Lenard la rechazaba. Tras mejorar los tubos que utilizaba, Philipp estudió otra propiedad muy curiosa de estas supuestamente ondas etéricas, eran desviadas por los imanes, que era otra pista de la verdadera naturaleza de los rayos, pero Lenard no fue capaz de llegar a ella. Finalmente fue Thomson quién explicó y demostró la verdadera naturaleza de estos rayos.

Fue entonces posible estudiar los rayos catódicos bajo condiciones experimentales mucho más sencillas y convenientes, y también separar las condiciones necesarias para la producción de los rayos dentro del tubo de otras diferentes correspondientes al estudio de su propagación y otras características.

Se había observado que los rayos catódicos no sólo eran emitidos en los tubos de descarga de Crookes, sino que también se producían en unas circunstancias muy extrañas, como por ejemplo al hacer incidir radiación ultravioleta contra ciertos metales, en lo que se denominó efecto fotoeléctrico. Cuando Lenard se puso a realizar detallados experimentos al respecto, observó que todo era bastante raro, ya que el hecho de que salieran rayos catódicos no tenía nada que ver con la intensidad de la radiación, sino únicamente con su frecuencia. Sin embargo, la intensidad de la radiación influía en la de los rayos que salían del metal.

Lenard se equivocaba, y la explicación correcta no la daría un inglés, sino nada menos que un judío, Einstein. Quién obtuvo un Premio Nobel por ello, al explicar con elegancia el efecto fotoeléctrico.

Aunque no fuera tan genial como Thomson o Einstein, se trataba de un individuo inteligente y capaz, pero políticamente era otra historia. Había nacido en Hungría, y en su juventud fue un ardiente nacionalista y rechazaba la influencia alemana. Sin embargo, tras ser rechazado en la Universidad de Budapest, acabó en la de Heidelberg. Obtuvo su doctorado en Alemania y allí permaneció el resto de su vida, donde se volvió un fanático defensor del país y su cultura.

Parte del problema de Lenard como teórico es que no era objetivo. A Philipp no le gustaban demasiado las ideas de los físicos ingleses sobre los rayos catódicos, entre otras cosas, porque eran ingleses y no alemanes. Y también le sucedía lo contrario claro, las ideas de Hertz y algunos físicos más, le parecían más acertadas, además de por sus méritos objetivos porque eran alemanes. A Lenard desgraciadamente, le importaba más quién aportaba esas teorías, que el fundamento que en ellas se consideraba.

Despreciar, como despreciaba, a los físicos ingleses, es algo verdaderamente triste, más aún cuando eran mejores teóricos que él, pero Lenard fue mucho más allá en su irracionalidad política. Se unió al partido Nazi, y fue uno de los fundadores del movimiento de la Deutsche Physik que menospreciaba no sólo el modo de hacer física en otros lugares, sino especialmente la Jüdische Physik, la “física judía” de Einstein y otros. Los partidarios de este movimiento hostigaron sin piedad, además, a cualquier físico alemán no judío que, utilizando su raciocinio y careciendo de los ridículos prejuicios de estos individuos, estuviese de acuerdo o aceptase las ideas de los “físicos judíos”. Así sufrieron los llamados “judíos blancos”, como Sommerfeld, Heisenberg, Planck… los que tenían la suficiente objetividad para aceptar o rechazar una idea científica sin mirar quién la había sugerido antes.

Naturalmente, mientras Lenard aún vivía, la física de Einstein, Heisenberg y algunos más, la más despreciada por él, revolucionaría la ciencia con la cuántica y la relatividad. El propio Lenard perdió su puesto emérito en la Universidad de Heidelberg en 1945, cuando Alemania perdió la Segunda Guerra Mundial y él tenía 83 años, pero ya había visto casi todos sus sueños políticos caer uno tras otro (afortunadamente).

Independientemente de la personalidad e ideas políticas de Philipp Lenard, su calidad como experimentador es indiscutible. Tal vez Einstein no hubiera podido explicar el efecto fotoeléctrico si Lenard no hubiera dispuesto todos los datos empíricos antes; tal vez Röntgen no hubiera descubierto los rayos X sin su tubo de Lenard. El descubrimiento de Lenard de que los rayos catódicos pueden existir fuera del tubo de descarga, en particular abrió nuevos campos de investigación en la Física. Proporcionó un nuevo ímpetu a la búsqueda de otras fuentes desconocidas de rayos similares, y los descubrimientos revolucionarios de algunos ganadores anteriores del Premio Nobel como Röntgen, Becquerel y Curie. La Física, avanzó gracias a él. De modo que a mi parecer, despreciando el lado personal, hay que reconocer el mérito científico de Lenard.

Por la importancia global del trabajo sobre los rayos catódicos de Lenard, y por su valor científico y naturaleza pionera, la Real Academia Sueca de las Ciencias decidió otorgarle el Premio Nobel de Física de 1905.

Fuentes

–  www.biografiasyvidas.com/biografia/l/lenard.htm

–  www.cienciahoy.org

–  www.acc.org.es/docos/exposiciones/disc5/ciencia_y_nacismo.pdf

–  www.encyclopedia.com/…/Philipp_Lenard.aspx

– www.nobelprize.org/nobel…/lenard-bio.html

2 respuestas a PHILIPP LENARD

  1. ignaciogranja dice:

    Personajes como Lenard desprestigian la ciencia. A parte de su trabajo como científico que no se puede discutir, ese carácter cerrado creo que fue el que le impidió desarrollar la teoría del efecto fotoeléctrico. Pues por corto de miras se quedó sin Nobel, menudo cafre.
    Me parece bien la crítica que haces a su manera de discriminar los conocimientos totalmente fuera de lo que es considerado el método científico. Muy triste este personaje.
    Le veo una pega al artículo, creo haber leído que era nacionalista húngaro y rechazaba la influencia alemana pero eso se contradice un poco con su predilección por los científicos alemanes y su unión al parido nazi.
    Bajo mi punto de vista hay mucha información sobre todos sus estudios sobre los rayos catódicos y poco de su postura política en realción al contexto alemán. Un saludo

  2. juanvillaluenga dice:

    Has realizado un excelente trabajo de recopilación de información sobre tu científico.
    Extenso, riguroso, y documentado. Enhorabuena.

    Sin embargo, hubiera sido deseable que hicieras una valoración personal de las actividades de tu científico.

    Los profesores de CiCo

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